Wyświetlacz iMac vs. NEC EA27uhd a zdrowie oczu

[Tom01]

W iMacu nie ma takich problemów, stąd schemat blokowy monitora można znacznie uprościć bez szkody dla wyświetlania obrazu.

Tak, jest uproszczony do poziomu ekranu laptopa. Nie można zmienić żadnego parametru pracy, poza jaskrawością.

Tu trzeba docenić umiejętności projektowania Apple: najtańszym kosztem uzyskać najlepszy efekt.

Banding nie jest lepszym efektem.

[max]

Nieprawda.

Ekrany laptopów pracują w środowisku Windows, a więc bez przemysłowej jakości systemu zarządzania barwą, z kartami grafiki o 8mio bitowej precyzji wyświetlania. Typowa matryca laptopa jest 6cio bitowa, ma rozdzielczość 1920x1080 i gamut stanowiący ok. 60% objętości sRGB, czyli żenującą.

Proszę nie manipulować nieobeznanymi w technicznych aspektach forumowiczami, przyrównując ekran iMaca do laptopa. Wątek jest już wystarczająco rozbudowany, żeby nawet Pan załapał, że to nie to samo.

W każdym obecnym monitorze można regulować wyłącznie jaskrawość (jasność podświetlenia) i sterowanie matrycą. Sterowanie matrycą może być konwencjonalne, czyli przez 8mio bitowy LUT karty grafiki i 10cio bitowy LUT monitora, lub uproszczony jak w iMacu, czyli wyłącznie 10cio bitowy LUT karty grafiki.

W przypadku takiego urządzenia jak iMac przepuszczenie sygnału przez dwa 10cio bitowe LUTy, jeden z karty grafiki, drugi z monitora, nic by nie dało. Byłoby bez sensu.

[Tom01]

Nieprawda, że co? Że iMac to komputer stacjonarny z panelem laptopa? Proszę otworzyć iMaca, znajdzie Pan dość typowe złącze matryc laptopowych. Może Pan nawet ją podłączyć, zadziała.

Co za różnica jaki system w kontekście rozwiązań technicznych? Może Pan zainstalować macOS/OSX na pececie i Windows na iMacu. Efekt będzie cały czas taki sam. Nie można wpływać na punkty pracy ekranu to co Pan sugeruje. Ekran, tak samo jak w laptopie, nie jest w żaden sposób sterowalny. *

* - Wyjątkiem są DELL-e XPS z ekranem PremierColor.

[Tom01]

przepuszczenie sygnału przez dwa 10cio bitowe LUTy, jeden z karty grafiki, drugi z monitora, nic by nie dało. Byłoby bez sensu.

Widzę, że kompletnie nie rozumie Pan jak działa realizowane cyfrowo wyświetlanie monitora. Nie jest to żadne "przepuszczanie przez LUTy". Chyba kombinuje Pan, że tablice to jakieś sitka, przez które przelatują bity koloru. Świetną szkołą zrozumienia byłoby postudiowanie jak działa wyświetlanie na lampie oscyloskopowej, bo idea jest identyczna a łatwiej załapać. Poniżej ultrakrótki kurs jak działa "LUT" w monitorze.

bez%C2%A0tytu%C5%82u.jpg (31.05 KiB) Przejrzano 3207 razy

To jest schemat funkcyjny lampy oscyloskopowej. Nawet jak nie ma żadnego sygnału na wejściu x lub y, ustala się parametry wyświetlania wzmacniaczami x i y. To jest odpowiednik LUT-ów w monitorze. Jeśliby ich nie było, wyświetlanie pozbawione "skalowania" wzmacniaczami byłyby kompletnie przypadkowe. Czyli nastawami wzmacniaczy "skaluje" się wygnał wejściowy. Jeśli zakres np x ma być mniejszy, nie obcina się go w żaden sposób, co Pan błędnie interpretuje.

Analogicznie, matryca ma swój kontroler, który ustala parametry pracy, czyli punkty bieli, czerni, krzywą odpowiedzi tonalnej. Na wejściu kontroler dostaje iluś-tam bitowy zapis poszczególnych poziomów sygnału i mapuje na określonej wcześniej dynamice i funkcji zmienności. Analogia do lampy oscyloskopowej jest taka, że w lampie sterowanie jest w dziedzinie geometrycznej a w panelu lcd w dziedzinie jasności.

Jak to się ma do iMaca w kontekście innych monitorów? W iMacu wzmocnienia x i y są stałe, w monitorach normalnych, zmienne. Jeśli na iMacu chcemy wyświetlić mniejszy sygnał x to musimy go uciąć, nie możemy zmniejszyć wzmocnienia x.

[Czornyj]

W każdym obecnym monitorze można regulować wyłącznie jaskrawość (jasność podświetlenia) i sterowanie matrycą. Sterowanie matrycą może być konwencjonalne, czyli przez 8mio bitowy LUT karty grafiki i 10cio bitowy LUT monitora, lub uproszczony jak w iMacu, czyli wyłącznie 10cio bitowy LUT karty grafiki.

Nie wiem czy w kartach grafiki w ogóle są 10-cio bitowe LUT, ale iMac na pewno nie ma wyłącznie 10-cio bitowej LUT - obstawiam, że na 90% będzie to wewnętrzna 14-o bitowa LUT, choć Apple się tym nie chwali. Że nie da się tym sterować to inna sprawa.

[max]

Ależ ja wiem do czego służy LUT w monitorze mimo, że sugeruje Pan coś przeciwnego. Słowo "przepuścić" jest tylko skrótem myślowym.

LUT koryguje naturalne wyświetlanie matrycy (krzywa gamma, współrzędne chromatyczne bieli, w razie potrzeby jasność czerni, czasem współrzędne chromatyczne lub wagi RGB itp. Naturalne świecenie matrycy może odbiegać od gammy 2.2, współrzędnych chromatycznych bieli 6500K itd. Ja uważam tylko, że przy 10cio bitowym 1D LUT karty grafiki i 10cio bitowym 1D LUT monitora, zakres przeprowadzanej korekcji może być identyczny. Wniosek byłby też taki, że nie było by różnicy między kalibracją "sprzętową" i "programową", bo obie wprowadzałyby korekcje do LUT karty grafiki.

A że sprzęty Apple zbudowane są z tanich podzespołów laptopowych to inna sprawa. Zgadzam się z tym. Siłą tego ekosystemu jest tylko i wyłącznie system operacyjny posiadający wbudowany system zarządzania barwą i dopracowany w innych aspektach. Sprzętowo zaś to do granic możliwości zoptymalizowany, czyli wyprodukowany możliwie jak najtaniej, a mimo to sprawnie działający, sprzęcik, którego nie da się tak łatwo podrobić. Hacka w firmie i tak Pan nie użyje.

[Tom01]

Ależ ja wiem do czego służy LUT w monitorze (...) LUT koryguje wyświetlanie matrycy (krzywa gamma, współrzędne chromatyczne bieli, w razie potrzeby jasność czerni, czasem współrzędne chromatyczne lub wagi RGB itp.

No, jak widać kompletnie nie. Proponuję wrócić do przykładu z lampą, wczytać się i ew pytać. Pomogę.

Ewentualnie inny przykład. Może prostszy. Hamulec w samochodzie. Zakres nacisku stopą to zakres odcieni jakie wychodzą z karty. Sterowanie matrycą monitora to natomiast układ wspomagania układu hamulcowego w aucie. Jedno się z drugim uzupełnia bo samą nogą Pan auta nie zatrzyma.

[max]

Jeśli dobrze rozumiem, zakłada Pan, że 10bit 1D LUT karty grafiki w iMacu nie może być korygowany (siła wspomagania hamulca regulowana). Ja natomiast uważam, że możemy przeprowadzić typową kalibrację "programową" 10bit 1D LUT karty grafiki i będzie ona identyczna ze "sprzętową" z użyciem 10bit 1D LUT w typowym monitorze. W tym konkretnym przypadku nie będzie różnicy. A zatem możemy karcie grafiki, a ściślej jej LUT, kazać zmienić wyświetlanie np. bieli na matrycy mimo, że zawsze będzie to teoretycznie R255, G255, B255. Po prostu LUT karty grafiki, jak wspomaganie hydrauliczne w układzie hamulcowym, dokona zmian sygnału R255 G255 B255, zanim go wyśle na matrycę, na taki jak jej każemy np. biel 5000K. A zatem będzie pełnił dokładnie tą samą rolę co LUT w monitorze typu EIZO EV, czyli 10bit 1D LUT.

[Tom01]

Chyba niejasno napisałem. Wspomaganie w aucie to monitor. Siła nacisku nogi to karta graficzna. Jedno z drugim nie ma wiele wspólnego. Tzn ma, bo w teorii sterowania, taka dziedzina nauki, pierwsze jest układem sterowanym a drugie sterującym. To są elementy niezależne, acz wejście jednego jest wyjściem drugiego. Przekładając na realia samochodowe, aktywnie działające wspomaganie przekłada siłę nacisku na siłę hamowania, niezależnie od tego czy auto jedzie pod górę, z góry, pełne czy załadowane. Założenie jest aby przy konkretnym nacisku nogi, droga hamowania była taka sama, bez wpływu czynników zewnętrznych.

I teraz, jeśli wspomagania nie ma, hamowanie będzie mocno różne, czasem powodujące wręcz awarię całego systemu - wypadek. Tak samo działa monitor bez sterowania matrycą - laptop, tudzież iMac.

[max]

Ja uważam, że w laptopie sterowanie matrycą jest, przez LUT karty grafiki, np. z poziomu sterownika grafiki lub systemu operacyjnego, a zatem o 8mio bitowej precyzji, a to za mało, aby jako tako precyzyjnie wyświetlić 8mio bitowy sygnał na nieliniowej matrycy.
W iMacu sterowanie jest takie same jak w laptopie, czyli tylko przez LUT karty grafiki po kalibracji "programowej", tylko precyzja jest wyższa, 10cio bitowa, co powinno być wystarczające do poprawnego wyświetlenia 8mio bitowego koloru, nawet na niezbyt liniowej matrycy. Efekt końcowy będzie taki sam jak na programowanym LUT monitora o tej samej precyzji.

PS. Przy LUT 10bit biel teoretyczna ma R=G=B=1023 (2^10), a nie 255 jak przy LUT 8bit (2^8). Po kalibracji programowej i korekcji biel może być już kremowa, jeśli tak sobie zażyczymy podczas kalibracji, po korekcji przez LUT karty grafiki, choć nadal teoretycznie będzie to R=G=B=1023.

Mam wrażenie, że jest Pan tak zafiksowany w swoim niezmiennym od lat sposobie myślenia, że trudno nam się porozumieć.

[max]

PS. Ponieważ byłem właśnie w pobliżu sklepu, wdepłem i rzuciłem okiem na tego iMaca 5K. Zmieniałem profile barwne, na różne inne wgrane domyślnie i monitor zmieniał sposób wyświetlania (dynamika, gamma itp). A zatem LUT tego ustrojstwa może to robić. Zakładam, że może z pełną precyzją 10bit na kanał, ale tego nie sprawdziłem.

Polecam każdemu na wieczór również wybrać się na spacer, jak najdalej od komputera.

[Tom01]

Ja uważam, że w laptopie sterowanie matrycą jest, przez LUT karty grafiki, np. z poziomu sterownika grafiki lub systemu operacyjnego, a zatem o 8mio bitowej precyzji, a to za mało, aby jako tako precyzyjnie wyświetlić 8mio bitowy sygnał na nieliniowej matrycy.
W iMacu sterowanie jest takie same jak w laptopie, czyli tylko przez LUT karty grafiki po kalibracji "programowej", tylko precyzja jest wyższa, 10cio bitowa, co powinno być wystarczające do poprawnego wyświetlenia 8mio bitowego koloru, nawet na niezbyt liniowej matrycy. Efekt końcowy będzie taki sam jak na programowanym LUT monitora o tej samej precyzji.

Jeżu drogi... Nie wiem jak to Panu wytłumaczyć, już mi ręce opadają. Nie ma żadnego sterowania matrycą! Jeśli karta graficzna wyświetli odcień 255.255.255 to będzie on tam, gdzie jest punkt bieli ekranu. Niezależnie czy będzie stały jak w laptopie czy iMacu czy regulowany jak w normalnym monitorze. Ten sam odcień może być zapisany jako 1023.1023.1023, nie ma to żadnego znaczenia. Jeśli natomiast wg pańskiej koncepcji obniżymy za pomocą karty CCT, to karta nie będzie mogła już wyświetlić odcienia 255.255.255 lub 1023.1023.1023 a przykładowo 255.255.200, lub 1023.1023.800. Pozostałe odcienie zostaną "wyłączone". Paleta się zmniejszy. Nadal będzie dostępna na monitorze ale karta nie będzie ich adresować. Punkt bieli ekranu pozostanie bez zmian, co może Pan stwierdzić kiedy np system startuje i wyświetli się cokolwiek białego.

PS. Ponieważ byłem właśnie w pobliżu sklepu, wdepłem i rzuciłem okiem na tego iMaca 5K. Zmieniałem profile barwne, na różne inne wgrane domyślnie i monitor zmieniał sposób wyświetlania (dynamika, gamma itp). A zatem LUT tego ustrojstwa może to robić. Zakładam, że może z pełną precyzją 10bit na kanał, ale tego nie sprawdziłem.

To jest oczywiste, bo trc karty graficznej system (własciwie ColroSync) momentalnie aplikuje na GUI systemu. Taka miła odmiana w stosunku do Windows. Nie ma jednak żadnej zmiany w monitorze. Dokładnie taki sam efekt zobaczy Pan na hackintoshu i podłączonym jakimkolwiek monitorze nie-Apple. Trzeba było sobie zobaczyć przez "otwórz profil" gdzie jest zmiana.

[Voland]

Coś mi mignęło o wyświetlaniu 8bitów/kanał, więc na wszelki wypadek wspomnę, że system macowy od kilku lat jest przystosowany do 10bitów/kanał i tak też wyświetlają się zdjęcia i w tej chwili chyba właściwie już wszystko. Tzn. od strony programowej.

[Tom01]

Oczywiście, że tak. Nie ma to jednak żadnego związku z zachowaniem monitorów ani wbudowanych wyświetlaczy.

[max]

Aleź ja się całkowicie z Panem zgadzam. Po kalibracji i korekcji przez LUT karty grafiki biel będzie miała np. R=1023, G=1002, B=800, w 10cio bitowej skali. Paleta się w związku z tym zmniejszy z 1024 odcieni do 800 odcieni, dokładnie tak jak Pan to opisał. Jest to jednak paleta 10cio bitowa (2^9.65=800) i te 800 jakie zostało wystarczy z nawiązką, aby wyświetlić wiernie standardowe zdjęcie 8mio bitowe (2^8=256), na 10cio bitowej matrycy z 10cio bitową LUT karty grafiki, w ktòrej ostatnie 224 odcienie odcięło sterowanie (1024-800=224).
Oczywiście precyzji 10cio bitowej nie uzyskamy, bo część pójdzie z dymem na korekcję, tak jak Pan to opisał, ale 2^9.65=800, więc sporo powyżej 9ciu bitów zostaje do dyspozycji, a to sporo więcej niż 8. Wystarczy nadal na niezłą precyzję, porównywalną do 9.5-10cio bitowego 1D LUT w typowym monitorze, który tak samo tnie matrycę, aby uzyskać inny punkt bieli niź naturalny podświetlenia.

PS. Mi już ręce opadły.

[Tom01]

Nie, niczego nie wystarczy. Jeśli karta graficzna uwali jakiś procent odcieni przez konieczność zmiany punktu bieli, to taki sam procent będzie obcięty na palecie 8 bitowej przy renderowaniu pliku 8 bitowego. Bowiem jedna paleta w drugą jest konwertowana wprost, nie ma wybierania odcieni które "zostały". Prosty eksperyment.: Weźmy korekcję na karcie taką, że punkt bieli jest 1023.1023.16. Czyli obraz prawie w ogóle pozbawiony niebieskiego. Następnie weźmy 8 bitowe zdjęcie nieba. Pomimo że obcięta 10-bitowa paleta nadal mieści 16,77 mln odcieni, to z wyświetlania wyjdą nici.

[max]

Dał Pan niechcący zły (dla Pana teorii) przykład. W Pańskim przykładzie paleta jest ok. 4ro bitowa, bo 2^4=16. 2^4=16 to dużo za mało by wyświetlić 2^8=256 możliwych odcieni niebieskiego na 8mio bitowym zdjęciu.

W moim przykładzie mamy w najgorszym przypadku 800 odcieni niebieskiego do dyspozycji, czyli 2^9.6. To więcej niż 2^8=256 odcieni dowolnej z trzech barw składowych RGB, w tym niebieskiego, zapisanego na standardowym zdjęciu. Czyli jest OK, wystarczy do w miarę wiernego wyświetlenia zdjęcia o precyzji 8bit na kanał.

[Tom01]

Przykład jest odpowiedni, bo nie ma ograniczenia jaką mógłby Pan chcieć zaaplikować korekcję. Najważniejszy aspekt, który musi Pan zrozumieć, to że korekcja jest proporcjonalna. Czyli uwalamy ileś odcieni z palety 10 bitowej karty, więc uwalimy siłą rzeczy taki sam procent odcieni z palety 8 bitowej wyświetlonego pliku. Nie ma żadnego wybierania co jeszcze zostało, nie ma dzielenia pozostałej palety 10 bitowej na 256 odcieni*. Zastanawiam się w ogóle skąd Panu przyszła do głowy taka koncepcja? Jeden odcień z palety 8 bitowej to cztery z 10 bitowej. Relacje między nimi są czysto arytmetyczne.

(*) - Tak by mogło być, ale wyłącznie na monitorze sprzętowo kalibrowanym, kiedy nie ma korekcji na karcie.

[Voland]

Oczywiście, że tak. Nie ma to jednak żadnego związku z zachowaniem monitorów ani wbudowanych wyświetlaczy.

Ale wiele rozważań dotyczyło wyświetlania finalnie obrazu w 8bitach/kanał, dlatego napisałem co napisałem. A że nie ma związku z zachowaniem sprzętu - sam przecież zaznaczyłem, że chodzi mi tylko o stronę programową.

[max]

Najważniejszy aspekt, który musi Pan zrozumieć, to że korekcja jest proporcjonalna. Czyli uwalamy ileś odcieni z palety 10 bitowej karty, więc uwalimy siłą rzeczy taki sam procent odcieni z palety 8 bitowej wyświetlonego pliku. Nie ma żadnego wybierania co jeszcze zostało, nie ma dzielenia pozostałej palety 10 bitowej na 256 odcieni*. Zastanawiam się w ogóle skąd Panu przyszła do głowy taka koncepcja? Jeden odcień z palety 8 bitowej to cztery z 10 bitowej. Relacje między nimi są czysto arytmetyczne.

Rozumiem co Pan napisał. Nie bardzo jednak chce mi się wierzyć, aby tak było.

W mojej wersji 256 odcieni niebieskiego (z 2^8) jest rozdzielane proporcjonalnie na 800 odcieni jakie zostało po obcięciu palety z pełnych 1024 odcieni (2^10). Jest to właśnie zadanie LUT.

W Pańskiej zaś wersji 256 odcieni niebieskiego (z 2^8) jest jest rozdzielane proporcjonalnie na 1024 odcieni (2^10), a następnie wszystko co jest powyżej 800 jest odcinane. Powodowałoby to, że zawartość zdjęcia o adresie powyżej 200 (w skali 8mio bitowej)
256*(800/1024)=200
jest obcinana ze zdjęcia, razem z zawartością powyżej 800 (w skali 10cio bitowej).

Jak dla mnie to trochę bez sensu.